Интегрированный урок (физика, биология, экология) с использованием технологии . Продолжительность - 2 часа.
Тема урока: «Электромагнитные поля сотовой связи и их влияние на здоровье населения».
Цели и задачи урока:
1. Рассмотреть историю развития радио и мобильной связи.
2. Ознакомить учащихся о биологическом действии электромагнитного излучения на живые организмы.
3. Знать основные методы, приводящие к снижению вредного воздействия электромагнитных полей на человека.
Оборудование:
1. Портреты и Г Герца.
2. Модель или слайд с изображением первого радиоприёмника.
3. Слайд с показанием различных моделей сотовых телефонов, в том числе и устаревших.
4. Слайд с видом на вышку базовой станции (ретранслятор).
5. Слайд: «Зависимость жалоб пользователей сотовыми телефонами от общей длительности разговоров в день».
6. Слайд: «Зоны риска некоторых источников электромагнитного излучения».
Ход урока.
1. Вступительное слово учителя физики Скуднева Владимира Ивановича. Объявляется тема урока.
Сегодня мы не представляем нашу жизнь без таких привычных для нас предметов как: телевизоры, компьютеры, микроволновые печи, холодильники, радиоприёмники, плееры и др. Они окружают нас повсюду. О сотовых телефонах говорить не приходится – мы с ними не расстаёмся ни на минуту. Всё это электрические приборы. Так ли они безвредны для нашего здоровья? Об этом мы поговорим на этом уроке.
Обратимся к технологической карте урока – каковы цели нашего занятия? ( ТК)
Наш урок мы проведём в форме деловой игры.
Класс разбивается на 3 группы: физики; медики и экологи; журналисты.
С докладом об истории развития радио и мобильной связи выступает 1-й учёный физик: (Ф. И.О. ученика).
На экране, сменяясь, демонстрируются портреты Г. Герца и и первого радиоприёмника.
Генрих Герц в 1888 году открыл способ создания и обнаружения электромагнитных радиоволн. В 1895 году русский учёный Александр Степанович Попов сделал доклад, посвящённый использования излученных электромагнитных волн для беспроводной передачи электрических сигналов, содержащих информацию. В марте 1896 года провёл эксперимент, в котором на 250 метров передал радиограмму с двумя словами «Генрих Герц».
Через несколько лет, в Кронштадте под руководством учёного был налажен выпуск принимающей и передающей аппаратуры. Предприимчивый итальянец Гульельмо Маркони заинтересовался новым изобретением, подал патент в Англии и создал подобное устройство, чуть усложнив схемы . Впоследствии, для военных нужд в Англии была организована компания «Маркони».
История беспроводной связи начинается в далёком 1901 году. В июле того года, компании «Маркони» удалось передать сигналы из станции Польдю в Англии в станцию Сент-Джонс в Ньюфаунленде. Эта компания была в начале 20 века единственной, кто осуществлял проводную междугороднюю и международную связь. Сигналы ежедневно передавались по кабелям, проложенными между США и Европой.
Журналист 1 (подняв руку): - А что происходило в России в то время?
- В 1912 году было образовано Русско-английское радиотелеграфное общество, которое установило мощные ретрансляционные вышки на территории России. Через станции, установленные в Москве, Одессе, Петербурге и Варшаве проходило до 20 тысяч слов в сутки.
Слайд с набором различных сотовых телефонов.
Учёный физик 2: История сотовой связи начинается в 1946 году в городе Сант-Луинс, США. Компания Bell Laboratories создала радиотелефоны, устанавливающиеся в автомобилях т. к. вес аппарата составлял 30 кг. Переключение абонента между каналами связи, в поисках свободного, осуществлялось вручную. Нельзя было слушать и говорить одновременно. Чтобы позвонить, приходилось сначала звонить на станцию и сообщить номер оператору. Всего такая «первобытная» система связи поддерживала 23 абонента одновременно.
Журналист 2: - Когда первая мобильная связь появилась в нашей стране?
Ф2: В СССР первая полностью автоматическая система профессиональной мобильной связи с подвижными объектами под названием «Алтай» заработала в конце 1950 годов. В течение долгого времени «Алтай» был единственным средством мобильной связи в стране.
Журналист 3: - Какая компания и когда стала поставлять в широкую продажу привычные для нас сотовые телефоны?
Ф3: С 1973 года Motorola становится первой в мире на рынке сотовых телефонов. Первый телефон назывался Dyna-Tac. Его размеры были 225´ 125´ 375 мм, а вес составлял 1,15 кг, что, впрочем, намного меньше 30 кг устройств конца 40х. В наличии было 12 клавиш, из которых 10 были цифровых, а две другие использовались при начале и окончании разговора. Аккумуляторы Dyna-Tac позволяли работать в режиме разговора около получаса, а их зарядка требовала 10 часов.
Если говорить о России, то в 1991 году в Санкт-Петербурге начала свою работу сотовая компания «Дельта Телеком», которая являлась первым оператором сотовой связи на российском рынке. Её услугами могли пользоваться только состоятельные люди. Судите сами – сотовый телефон в России стоил 2000$, подключение к сети столько же. Минута разговора обходилась в 1$. Компания предлагала модель Mobira-MD 59 NB2 производства Nokia весом 3 кг.
Журналист4: - Мы сейчас пользуемся телефонами, в которых есть «навороты»…
Ф4: В 1994 году появился телефон Nokia 2110 с поддержкой SMS сообщений. Ericsson в 1994 году заменила гарнитуру для своего мобильного телефона модулем Bluetooth. Первый складной телефон был представлен в 1996 году и назывался Motorola StarTAC.
В 2000 году Samsung отличилась первым в мире телефоном с возможностью проигрывания МР3 и применением встроенной флэш-памятью на 64 Мб.
В 2001 году в США появились в продаже одноразовые бумажные мобильники стоимостью 5 – 10$ для туристов (не нужно было переподключаться).
В 2000 году появился первый мобильный вирус испанского происхождения, который рассылал SMS и отправлял себя по записной книжке e-mail.
Демонстрация слайда с видом на ретранслятор.
2. Учитель физики И: Итак, мы прослушали выступления учёных физиков. Теперь подошло время выслушать мнения и аргументы наших уважаемых медиков и экологов. Что они думают по этому вопросу? Слово предоставляется к. м.н.(Ф. И.О. ученика).
М1. В настоящее время происходит резкое увеличение влияния электромагнитного фона окружающей среды на человека. «Международная организация здравоохранения» (ВОЗ) очень остро воспринимает проблему возможных негативных эффектов от воздействия электромагнитных полей (ЭМП). Достоверно установлено влияние ЭМП на иммунную систему живых существ. Предполагается, что причиной рака, изменения поведения, потери памяти, болезни Паркинсона и Альцгеймера и многих других болезней является постоянно возрастающий уровень облучения ЭМП. Основными источниками ЭМП являются: электростанции; процессы использования, передачи и распределения электроэнергии; телекоммуникационное оборудование и связанные с ними устройства, такие как мобильные телефоны; медицинское и промышленное оборудование; радары; радио и телевизионные передающие антенны.
Население не всегда информируется о степени опасности новых источников ЭМП. Мобильная связь это реальный источник воздействия электромагнитного излучения на человека. На сегодняшний день в России услугами сотовой связи пользуются около 102 440 000 человек.
Сотовый телефон – своеобразный источник ЭМП, при его использовании он максимально приближен к голове пользователя, на расстоянии 2-5 см. При работе сотового телефона головной мозг и периферические рецепторные зоны вестибулярного и слухового анализаторов и сетчатка обязательно подвергаются воздействию ЭМП. Поглощённая энергия мозгом при работе сотового телефона может колебаться в зависимости от мощности аппаратуры, несущей частоты и от других факторов.
Журналист 5: - Скажите, пожалуйста, проводился ли опрос абонентов сотовой связи на предмет ухудшения здоровья, и каковы его результаты?
М2. Да, такая работа проводится во многих странах. Посмотрите на слайд: Зависимость жалоб пользователей сотовыми телефонами от общей длительности разговоров в день (коэффициенты проявлений)
Симптомы | 2 – 15 мин/День | ñ 6 мин/день | 15-60 мин/день |
Утомление | 1,38 (1,01-1,089) | 1,68 (0,93-3,02) | 1,98 (1,41-2,77) |
Головные боли | 1,64 (1,12-2,39) | 2,68 (1,53-5,36) | 2,83 (1,90-4,20) |
Число опрошенных - 14500.
Журналист 6: - Вот я, например, редко пользуюсь сотовым телефоном, он лежит большую часть времени у меня в кармане. Это не опасно для моего здоровья?
Эколог 1: Исследования по биологическому влиянию сотового телефона, компьютерного блока и других электронных устройств проведены в ряде российских научных центров, в том числе – и на биологическом факультете МГУ. При этом вредность электронных средств проверялась как в рабочем, так и в выключенном состоянии устройства, в том числе и без средств питания. Исследования показали, что вредное влияние современных средств одинаково как в рабочем, так и в выключенном состоянии (при отсутствии блока питания).
М3: Особую опасность сотовый телефон представляет для организма в период его эмбрионального развития. Поэтому беременность и сотовый телефон или компьютер без специальных средств защиты не совместимы. Сотовый телефон представляет особую опасность и для детей. В период формирования организма взаимодействие с сотовым телефоном приводит к резкому старению клеток головного мозга и всего организма и появлению в нём соответствующих заболеваний. К такому выводу пришли и учёные Центра электромагнитной безопасности при ГНЦ «Биофизика» Минздрава РФ.
Журналист 7: - У меня нет сотового телефона! Я проживу 100 лет?
Эколог 2: Дай бог всем нам прожить 100 и более лет! Вначале урока говорилось, что электромагнитные поля излучают все электрические приборы в рабочем состоянии. Посмотрите на экран. (Демонстрация слайда «Зоны риска…»)
По таблице можно легко определить безопасное расстояние от приведённых электрических приборов. Ко всему ранее сказанному добавлю следующее: Чем ближе к нам базовая станция (ретранслятор) тем меньше электромагнитной энергии излучает сам сотовый телефон, зато излучает сама станция.
Источники магнитного поля | Зона риска |
Холодильник «Стинол-110» | 1,2 метра отдверцы. |
Холодильник «Минск 11» | 0,1 м от компрессора |
Утюг «Philips 300» | 0,23 м от ручки |
Телевизор «Sony KV 1400» | 1,1 м от экрана; 1,2 м от боковой стенки |
Электрорадиатор | 0,3 м |
Торшер - 2 лампы по 75 Вт | 0,03 м от провода |
Электрический шнур | 0,03 м вокруг |
Холодильник «Бирюса» | 0,3 от компрессора |
Телевизоры и компьютеры в экономном режиме безвредны |
Зоны риска некоторых источников электромагнитного излучения.
Идёт обсуждение данного слайда.
3. Учитель физики И: Итак, мы закончили изучение темы «Электромагнитные колебания». Наступило время диагностики.
Учащимся раздаются диагностические карты (2 варианта).
Идёт выполнение работы. (Время зависит от сложности задания)
Сбор тетрадей
4. Заключительная часть урока. (подведение итогов)
1. Что нового вы узнали но этом уроке? Что полезного почерпнули для себя?
а) исторические моменты становления и развития радиосвязи, в том числе сотовой.
б) узнали об опасности, которая грозит нам при бесконтрольном пользовании электронными приборами.
2. Какой вывод можно сделать по итогам урока?
а) не использовать сотовые телефоны детям и подросткам до 16 лет;
б) воздержаться от звонков беременным, начиная с момента установления факта беременности;
в) не использовать сотовый телефон лицам, страдающими психическими заболеваниями;
г) следует ограничить продолжительность разговоров (однократного разговора – до 3 мин.), максимально увеличить период между двумя разговорами (минимально рекомендованный – 15 мин.)
4. Задание на дом: Обмен диагностическими картами. Повторить главу 1.
Диагностика по теме: «Электромагнитные волны»
Вариант №1
1. «Липецкое радио» сообщило, что ведёт свою передачу на длине волны 4,51 м (УКВ). Найдите частоту электромагнитной волны.
2. На какой длине волны работает радиостанция, передающая программу на частоте 1,2 МГц?
3. Определите ёмкость конденсатора колебательного контура, если известно, что при индуктивности 50 мкГн контур настроен в резонанс с электромагнитными колебаниями с длиной волны 300 м.
4. Судовая радиолокационная станция излучает 1000 импульсов в секунду с длиной волны 3 см. Продолжительность импульса 0,3 мкс. Найдите наибольшую дальность обнаружения цели данной станцией.
Вариант №2
1. На какой частоте суда передают сигнал бедствия SOS, если по международному соглашению длина радиоволны должна быть равной 600 м?
2. Чему равна длина волн, посылаемых радиостанцией, работающей на частоте 1400 кГц?
3. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 0,5 Гн и конденсатора переменной ёмкости. При какой ёмкости колебательный контур будет настроен в резонанс с радиостанцией, работающей на волне 400 м?
4. Радиолокатор работает на волне 15 см и даёт 4000 импульсов в секунду. Длительность каждого импульса 2 мкс. Найдите глубину разведки локатора.
